Beleuchtete Urlaubs-Karte

In unserem Treppenhaus hing schon länger eine 150 x 95 cm Papier-Weltkarte, die ich vor Jahren mit Sprühkleber auf eine entspr. Sperrholzplatte geklebt hatte. Als Verstärkung war die Platte auf 4 Holzbretter geschraubt, die dann einen stabilen Rahmen bildeten. Zur Kaschierung der (versenkten) Schrauben hatte ich ringsum noch auf Gehrung geschnittene Aluminium L-Profile aus dem Baumarkt geklebt.
So weit, so gut, das Teil musste jetzt noch irgendwie "gepimpt" werden ;-).
Da wir gerne reisen und schon einiges gesehen haben, dachte ich mir, markierst du halt alle Ziele, an denen wir schon mal gewesen sind. Stecknadeln waren mir aber zu trivial, es musste etwas mit Elektronik zu tun haben.

Eine kleine Punktbeleuchtung für jeden besuchten Ort, würde sich bestimmt gut machen. Also bei einem bekannten Auktionshaus 150 Stck. kleine LED's (1,8 mm) für insges ca. 15,-€ geordert und einen Bewegungsmgsmelder, der die LED's beim Vorbeigehen aufleuchten lassen sollte. Bewegungsmelder gleichen Typs ( HC-SR501 ) hatte ich schon erfolgreich bei meinem "Treppen-Fader" eingesetzt und diese gibt es ebenfalls via e..y für ca. 1,50€ (aus China).

In obigem Foto ist der HC-SR501 sowohl von oben, als auch von der Platinenunterseite zu sehen. Oben ist eine Kunstofflinse zu erkennen, durch die der Erfassungsbereich des darunterliegenden Sensors vergrößert wird. Das Prinzip dürfte aus den handelsüblichen 230V-Bewegungsmeldern bekannt sein. Diese Linse war für meinen Zweck aber nicht erforderlich und wurde entfernt (sie ist nur locker auf die Platine aufgesteckt). Auf der Platine sind die Anschlüsse, sowie Einstellpotentiometer zu erkennen.
Anschlüsse gibt es bloß 3: Versorgungsspannung (Vcc), Masse (GND) und Ausgang (Out).
Einstellmöglichkeiten via Poti: Empfindlichkeit (Sensitivity) und Verzögerung(Delay).
Mit dem Empfindlichkeits-Poti wird das Ansprechverhalten, bzw. die Entfernung eingestellt, ab der der Sensor reagiert. Mit dem Verzögerungspoti kann man den Zeitraum variieren, wie lange der Ausgang noch aktiv sein soll, nachdem die erste Bewegung erfasst wurde.
Zusätzlich gibt es noch einen Jumper, mit dem man wählen kann, ob der Ausgang nach HIGH oder LOW geschaltet wird.
Der Bewegungsmelder hat lt. Datenblatt nur eine geringe Stromaufnahme von ca. 50µA.

Im Schaltplan kann man als weitere Bauteile noch einen Feldeffekt-Transistor ( FET ), sowie einen 10kOhm Pullup-Widerstand erkennen. Für den FET können auch andere Typen verwendet werden, der IR 540N war aber noch in der Bastelkiste vorhanden. Der FET dient dazu, den Strom für die LED's zu schalten. Die LED's direkt mit dem Ausgang des HC-SR501 verbunden, ziehen den Ausgangzu weit herunter, sodaß dieser nicht mehr zuverlässig schaltet.

Für jede! Leuchtdiode ist ein Vorwiderstand erforderlich, um den Strom durch die LED zu begrenzen.
Berechnung: R=U/I ⇒ Bei ca. 2V Durchlassspannung an der Diode und einem Widerstand von 15kOhm ergibt sich ein Strom von ca. 13µA, der überraschenderweise ausreicht, die LED noch hell leuchten zu lassen.
Insgesamt wurden ca. 120 LED's parallel geschaltet, was einen Gesamtstrom von nur ca. 16mA ergibt.

Das ist auch schon alles, was an elektr. Bauteilen erforderlich ist.
FET und Pullupwiderstand wurden auf eine kleine Lochrasterplatine gelötet, sowie Steckkontakte zu den Abgängen von LED's, Bewegungsmelder und Batterie. Als Spannungsquelle werden 4 Mignonzellen (AA) ( 4x1,5 V = 6V ) verwendet, die in einen 4-fach Batteriehalter eingelegt werden. Für den Sensor des Bewegungsmelders, also ohne montierte Streuungs-Linse, wurde ein 5mm Loch in die Sperrholzplatte gebohrt und der Bewegungsmelder so hinter das Loch geklebt, daß der Sensor genau hinter der Bohrung positioniert ist ( s. Bild 6 ). So werden nur Bewegungen erfasst, die direkt vor dem Bewegungsmelder erfolgen, also keine seitlichen, oder ober- bzw. unterhalb.

Alle LED's wurden zuerst mit den Vorwiderständen verlötet, dann in 2mm Löcher gesteckt, welche vorher an den entspr. Orten durch Karte und Sperrholz mit einem Dremel gebohrt wurden.
Die LED's sind am Fuß etwas größer als 1,8 mm, so daß sie einfach von hinten in die Sperrholzplatte gesteckt werden können, ohne daß sie durch die Löcher fallen.
Anschließend wurden die LED's noch mit einem Tropfen Kleber fixiert ( s. Bild 1 ).
Dann wurden die Anschlußbeine der LED's so umgebogen, daß die jeweiligen Kathoden (Eselsbrücke: K=kurzer Anschluß) und Anoden mit der nächstgelegenen LED verlötet werden konnten. Bei zu großen Abständen wurde Schaltdraht verwendet.

Geht der geneigte Betrachter vor die Karte, leuchten alle LED's für ca. 10 Sek. auf ( einstellbar durch Delay-Poti ).
Allerdings braucht der Bewegungsmelder ca. 3 Sek. bevor er nach dem Ausschalten der LED's wieder die nächste Bewegung erfassen kann, sodaß ein kleiner Moment gewartet werden muss, bevor z.B. mit einer Handbewegung vor dem Sensor, die LED's abermals aufleuchten.

Praktische Erfahrung:
Die Lebensdauer der 4 Mignonzellen beträgt ca. 1/2 Jahr, bei ca. 20-25 maligem täglichen Frequentieren der Treppe, neben der die Karte hängt.